三极管(整理)ppt课件.ppt

塑封小功率管 金封小功率管 片状三极管 塑封大功率管 金封大功率管 .学习内容：晶体三极管学习内容：晶体三极管1、三极管的结构、分类和符号、三极管的结构、分类和符号2、三极管的工作电压和基本联接方式、三极管的工作电压和基本联接方式3、三极管内电流的分配和放大作用、三极管内电流的分配和放大作用4、三极管的输入和输出特性、三极管的输入和输出特性5、三极管主要参数、三极管主要参数6、三极管的简单测试、三极管的简单测试.2.1晶体三极管晶体三极管晶体三极管：晶体三极管：是一种利用输入电流控制输出电流的电流控制型器件是一种利用输入电流控制输出电流的电流控制型器件特点：特点：管内有两种载流子参与导电管内有两种载流子参与导电特点：特点：有三个电极，故称有三个电极，故称三极管2.1.1三极管的结构、分类和符号三极管的结构、分类和符号一、晶体三极管的基本结构一、晶体三极管的基本结构1.1.三极管的外形三极管的外形.2.三极管的结构三极管的结构图图2.1.2三极管的结构图三极管的结构图工工艺艺要要求求：发发射射区区掺掺杂杂浓浓度度较较大大；基基区区很很薄薄且且掺掺杂杂最最少；集电区比发射区体积大且掺杂少少；集电区比发射区体积大且掺杂少。

特点：特点：有三个区有三个区发射区、基区、集电区；发射区、基区、集电区；两个两个PN结结发射结（发射结（BE结）、集电结（结）、集电结（BC结）；结）；三个电极三个电极发射极发射极e(E)、基极、基极b(B)和集电极和集电极c(C)；两种类型两种类型PNP型管和型管和NPN型管箭头：箭头：表示发射结加正向电压时的电流方向表示发射结加正向电压时的电流方向文字符号：文字符号：V图图2.1.3三极管符号三极管符号二、晶体三极管的符号二、晶体三极管的符号.2国产三极管命名法：见电子线路国产三极管命名法：见电子线路P249附录二三、晶体三极管的分类三、晶体三极管的分类1三极管有多种分类方法三极管有多种分类方法按内部结构分：按内部结构分：有有NPN型和型和PNP型管；型管；按工作频率分：按工作频率分：有低频管和高频管；有低频管和高频管；按功率分：按功率分：有小功率管和大功率管；有小功率管和大功率管；按用途分：按用途分：有普通管和开关管；有普通管和开关管；按半导体材料分：按半导体材料分：有锗管和硅管等等有锗管和硅管等等例如：例如：3DG表示高频小功率表示高频小功率NPN型硅三极管；型硅三极管；3CG表示高频小功率表示高频小功率PNP型硅三极管；型硅三极管；3AK表示表示PNP型开关锗三极管等。

型开关锗三极管等三极管的封装形式和管脚识别三极管的封装形式和管脚识别 常用三极管的封装形式有金属封装金属封装和塑料封装塑料封装两大类，引脚的排列方式具有一定的规律，如图对于小功率金属封装三极管，按图示底视图位置放置，使三个引脚构成等腰三角形的顶点上，从左向右依次为e b c；对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己，三个引脚朝下放置，则从左到右依次为e b c电子制作中常用的三极管有90系列，包括低频小功率硅管9013（NPN）、9012（PNP），低噪声管9014（NPN），高频小功率管9018（NPN）等它们的型号一般都标在塑壳上，而样子都一样，都是TO-92标准封装在老式的电子产品中还能见到3DG6（低频小功率硅管）、3AX31（低频小功率锗管）等，它们的型号也都印在金属的外壳上三三极极管管工工作作在在放放大大状状态态的的外外部部条条件件是是：发发射射结结加加正正向向电压，集电结加反向电压电压，集电结加反向电压2.1.2三极管的工作电压和基本连接方式三极管的工作电压和基本连接方式一、晶体三极管的工作电压一、晶体三极管的工作电压三极管的基本作用三极管的基本作用是放大电信号是放大电信号。

图图2.1.4三极管电源的接法三极管电源的接法V为三极管为三极管GC为集电为集电极电源极电源GB为基极电为基极电源，又称偏源，又称偏置电源置电源Rb为基极为基极电阻电阻Rc为集电为集电极电阻 .有有三三种种基基本本连连接接方方式式：共共发发射射极极、共共基基极极和和共共集集电电极接法最常用的是共发射极接法最常用的是共发射极接法二、晶体三极管在电路中的基本连接方式二、晶体三极管在电路中的基本连接方式如图如图2.1.5所示：所示：.测量电路如图测量电路如图2.1.3三极管内电流的分配和放大作用三极管内电流的分配和放大作用一、电流分配关系一、电流分配关系动画动画三极管的电流分配关系三极管的电流分配关系视频1视频2.表表2. .1. .1调调节节电电位位器器，测测得得发发射射极极电电流流、基基极极电电流流和和集集电电极极电电流流的对应数据如表的对应数据如表2. .1. .1所示因因IB很小，则很小，则(2.1.2)(2.1.1)由表由表2.1.1可见，三极管中电流分配关系如下：可见，三极管中电流分配关系如下：IB/mA-0.00100.010.020.030.040.05IC/mA0.0010.010.561.141.742.332.91IE/mA00.010.571.161.772.372.96. ICEO越越小小，三三极极管管温温度度稳稳定定性性越越好好。

硅硅管管的的温温度度稳稳定定性比锗管好性比锗管好说说明：明：1. . 时，时， 称为集电极称为集电极基极反向饱和电流，见图基极反向饱和电流，见图2.1.7(a)一般很小，与温度有关很小，与温度有关2.时，时，称为集电极称为集电极发射极反向电流，又叫发射极反向电流，又叫穿透电流穿透电流，见图见图2.1.7(b)二、晶体三极管的电流放大作用二、晶体三极管的电流放大作用IB/mA-0.00100.010.020.030.040.05IC/mA0.0010.010.561.141.742.332.91IE/mA00.010.571.161.772.372.96动画动画三极管的电流放大作用三极管的电流放大作用由表得出视频1视频2.结论：结论：1三极管的电流放大作用三极管的电流放大作用基极电流基极电流微小的变化，微小的变化，引起集电极电流引起集电极电流较大变化较大变化2交流电流放大系数交流电流放大系数表示三极管放大交流电流的表示三极管放大交流电流的能力能力(2.1.3)3直流电流放大系数直流电流放大系数表示三极管放大直流电流的表示三极管放大直流电流的能力能力(2.1.4)4通常通常，所以可表示为，所以可表示为(2.1.5)考虑考虑ICEO，则，则(2.1.6).2.1.4三极管的输入和输出特性三极管的输入和输出特性集射极之间的电压集射极之间的电压VCE一定时，发射结电压一定时，发射结电压VBE与基极电流与基极电流IB之间的关系曲线。

之间的关系曲线一、共发射极输入特性曲线一、共发射极输入特性曲线动画动画三极管的输入特性三极管的输入特性视频1视频2.5VBE与与IB成非线性关系成非线性关系由图可见：由图可见：1当当VCE2V时，特性曲线基本重合时，特性曲线基本重合2当当VBE很小时，很小时，IB等于零，等于零，三极管处于截止状态；三极管处于截止状态；3当当VBE大于门槛电压（硅管大于门槛电压（硅管约约0.5V，锗管约，锗管约0.2V）时，）时， IB逐渐增大，三极管开始导逐渐增大，三极管开始导通4三极管导通后，三极管导通后，VBE基本不基本不变硅管约为变硅管约为0.7V，锗管，锗管约为约为0.3V，称为三极管的导，称为三极管的导通电压图图2.1.9共发射极输入特性曲线共发射极输入特性曲线.二、晶体三极管的输出特性曲线二、晶体三极管的输出特性曲线基极电流基极电流IB一定时，集、射极之间的电压一定时，集、射极之间的电压VCE与集电与集电极电流极电流IC的关系曲线的关系曲线动画动画三极管的输出特性三极管的输出特性视频1视频2. 在在放放大大状状态态，当当IB一一定定时时，IC不不随随VCE变变化化，即即放放大大状态的三极管具有恒流特性。

状态的三极管具有恒流特性输出特性曲线可分为三个工作区输出特性曲线可分为三个工作区:1.截止区截止区条件：条件：发射结反偏或两端电压为零发射结反偏或两端电压为零特点：特点：2.饱和区饱和区条件：条件：发射结和集电结均为正偏发射结和集电结均为正偏特点：特点：称为饱和管压降，小功率硅管约称为饱和管压降，小功率硅管约0. .3V，锗管约为，锗管约为0. .1V3.放大区放大区条件：条件：发射结正偏，集电结反偏发射结正偏，集电结反偏特点：特点：IC受受IB控制控制，即，即晶体三极管具有放大作用晶体三极管具有放大作用如果在基极中加一个较小的如果在基极中加一个较小的电信号时，集电极就得到一电信号时，集电极就得到一个放大了的电信号个放大了的电信号RPR+-输入输入输出输出V放大电路放大电路RRPVAAmAmAb bc ce eE3V晶体三极管的电流放大原理图晶体三极管的电流放大原理图在基极中如果有一个很小的电在基极中如果有一个很小的电流变化，可在集电极得到一个流变化，可在集电极得到一个很大的电流变化，这就是晶体很大的电流变化，这就是晶体三极管的电流放大作用三极管的电流放大作用.RPR+-输入输入输出输出VRPR+-输入输入V1V2发光发光RPR+-输入输入V1V2熄灭熄灭OFF状态状态ON状态状态放大状态放大状态晶体三极管开关特性晶体三极管开关特性晶体三极管开关特性晶体三极管开关特性晶体三极管的工作状态晶体三极管的工作状态晶体三极管的工作状态晶体三极管的工作状态放大状态放大状态开关状态开关状态截止状态截止状态饱和导通状态饱和导通状态晶体三极管的作用晶体三极管的作用放大作用放大作用开关作用开关作用问题：怎样改变电路，使晶体三极管处于饱和导通状态使二极管发光，熄灭问题：怎样改变电路，使晶体三极管处于饱和导通状态使二极管发光，熄灭通过控制三极管的基极电流通过控制三极管的基极电流.三极管的参数三极管的参数是表征管子的性能和适用范围的参考数据。

是表征管子的性能和适用范围的参考数据2.1.5三极管主要参数三极管主要参数电流放大系数一般在电流放大系数一般在10100之间太小，放大能力弱，太大之间太小，放大能力弱，太大易使管子性能不稳定一般取易使管子性能不稳定一般取3080为宜2.2.交流放大系数交流放大系数1.1.直流放大系数直流放大系数一、共发射极电流放大系数一、共发射极电流放大系数.1.集电极集电极基极反向饱和电流基极反向饱和电流ICBO反向饱和电流随反向饱和电流随温度温度增加而增加，是管子工作状态增加而增加，是管子工作状态不稳定的主要因素因此，常把它作为不稳定的主要因素因此，常把它作为判断管子性能判断管子性能的的重要依据重要依据硅硅管管反向饱和电流反向饱和电流远远小小于于锗锗管，在温度变化管，在温度变化范围大的工作环境应选用硅管范围大的工作环境应选用硅管二、极间反向饱和电流二、极间反向饱和电流2.集电极集电极发射极反向饱和电流发射极反向饱和电流ICEO2.1.7).三、极限参数三、极限参数管管子子基基极极开开路路时时，集集电电极极和和发发射射极极之之间间的的最最大大允允许许电电压压当当电电压压越越过过此此值值时时，管管子子将将发发生生电电压压击击穿穿，若若电电击击穿穿导致热击穿会损坏管子。

导致热击穿会损坏管子3.集电极集电极发射极间反向击穿电压发射极间反向击穿电压V(BR)CEO2.集电极最大允许耗散功率集电极最大允许耗散功率PCM1.集电极最大允许电流集电极最大允许电流ICM三极管工作时，当集电极电流超过三极管工作时，当集电极电流超过ICM时，管子性能将显时，管子性能将显著下降，并有可能烧坏管子著下降，并有可能烧坏管子当管子集电结两端电压与通过电流的乘积超过此值当管子集电结两端电压与通过电流的乘积超过此值时，管子性能变坏或烧毁时，管子性能变坏或烧毁图图2. .1. 。